Interdisziplinäres Studierendenprojekt: Vertical-Farming in Wüstenregionen

Studierende der Universität Stuttgart und der Universität Monastir haben gemeinsam ein nachhaltiges Vertical-Farming-System entwickelt. Diese länderübergreifende Zusammenarbeit war Teil des Projekts „Konstruktionslabor Kreislaufmaterialien - KONKREIS", gefördert durch die Stiftung Innovation in der Hochschullehre. Auf Grundlage von Recyclingmaterialien realisierten die Studierenden einen Prototyp, der den Anbau verschiedener essbarer Pflanzen in einer Höhe von bis zu drei Metern ermöglicht. Für die praktische Umsetzung reisten die Stuttgarter Studierenden Anfang des Jahres für eine Woche nach Monastir, wo sie nicht nur an der Konstruktion arbeiteten, sondern auch wertvolle Einblicke in Kultur und Alltag vor Ort gewannen.

 „Der Aufbau eines Vertical-Farming-Systems in Tunesien war ein spannendes Thema und eine willkommene Abwechslung zum Uni-Alltag“ oder „Ich finde, Nachhaltigkeit ist ein zukunftsträchtiges Thema, besonders in den Ingenieurwissenschaften,“ lautete das positive Feedback der beteiligten Studierenden.

Studierende aus den Fachbereichen Produktionstechnik, der Architektur und den Erziehungswissenschaften konnten im Rahmen von Projekt- oder Studienarbeiten sowie durch Praktika Teil des KONKREIS-Teams werden und in internationaler Zusammenarbeit Ansätze für ein nachhaltiges Vertical-Farming-System entwickeln. Die Studierenden bewerteten die Entwürfe anschließend anhand definierter Kriterien und wählten ein System zur Finalisierung in Monastir aus. Im Fokus stand dabei eine zentrale Herausforderung: die Entwicklung einer einfachen, kostengünstigen und massentauglichen Lösung. Denn die Idee, Pflanzen vertikal anzubauen, ist nicht neu. Auf dem Markt verfügbare Systeme sind jedoch meist technologisch aufwändige Hightech-Lösungen, die für viele Bevölkerungsgruppen kaum zugänglich sind.

„In wüstenartigen Regionen ist die Versorgung mit Nahrungsmitteln oft schwierig. Hier könnten Pflanzsysteme aus günstigen, lokal verfügbaren Recyclingmaterialien helfen, Ressourcen effizient zu nutzen und die eigene Versorgung des einzelnen besser zu gewährleisten“, erklärt Professor Mathias Liewald, Koordinator des Projekts.

Nach Laborversuchen setzten sieben Studierende das vielversprechendste Konzept gemeinsam mit Studierenden der Universität Monastir in Tunesien um: eine vertikale Pflanzanlage, die nachhaltig und kostengünstig aus lokal verfügbaren Materialien gebaut und mittels eines solarbetriebenen Bewässerungssystems automatisiert bewässert wird.

Der Mehrwert des Konzepts liegt insbesondere in der Nutzung recycelter Materialien wie Kunststoff und Stahl, die andernfalls als Abfall entsorgt worden wären. Die Anlage ist nicht nur ressourcenschonend und kostengünstig, sondern auch skalierbar – ihre Höhe, Länge und Ausstattung kann je nach Bedarf angepasst werden.

Die Realisierung der einsatzfähigen Prototypanlage in Tunesien bildete den abschließenden Höhepunkt des zweijährigen interdisziplinären Projekts. Die Förderung durch die Stiftung Innovation in der Hochschullehre hatte zum Ziel, Studierende nach der Corona-Pandemie wieder stärker zu vernetzen und selbstorganisierte Teamarbeit zu fördern. Aus diesem Ansatz entstanden zudem digitale Lernformate zur Nachhaltigkeit in den Ingenieurwissenschaften, die allen Angehörigen der Universität über die Lernplattform ILIAS zur Verfügung stehen.

Die Zusammenarbeit mit der Universität Monastir ermöglichte den Studierenden aus Stuttgart neben interdisziplinärem Lernen auch wertvollen internationalen Austausch. Ein weiteres gemeinsames Projekt mit der Universität in Monastir wurde bereits initiiert. Der Fokus liegt dabei auf Ökobilanzierung und der Entwicklung von Software für Prozessrouten, bestehend aus Umform- und Zerspanungsverfahren.

Das Projekt KONKREIS bot Studierenden einen Rahmen für interdisziplinäre Gruppenprojekte mit dem Ziel, Teamarbeit, kreative Lösungsansätze und praxisnahe Entwicklungen sowohl hier an der Universität Stuttgart als auch an der Universität Monastir in Tunesien zu fördern. Dabei wurden aktuelle Herausforderungen der Hochschullehre – insbesondere in den Bereichen Bildung für nachhaltige Entwicklung (BNE) und Internationalisierung – aufgegriffen. Die Studierenden organisierten sich selbstständig in internationalen Teams, entwickelten ingenieurtechnische Lösungen im Kontext der Nachhaltigen Entwicklungsziele (SDGs) und setzten diese prototypisch im Labor in Stuttgart und anschließend in Form der Prototypanlage in Monastir um. Auf diese Weise wurden neben fachlichen auch soziale und persönliche Kompetenzen gestärkt.

Das Projekt Konstruktionslabor Kreislaufmaterialien KONKREIS wurde von der Stiftung Innovation in der Hochschullehre unterstützt. Innerhalb der Universität Stuttgart waren dabei das Institut für Umformtechnik (IFU), das Institut für Kunststofftechnik (IKT) sowie die Abteilung Berufspädagogik mit Schwerpunkt Technikdidaktik (BPT) des Instituts für Erziehungswissenschaften (IfE) beteiligt.